3D 打印材料可以治愈身体、打造更好的机器人并回收关键矿物质

数十亿个微小水滴组成的网络可以在几分钟内形成大型的组织状材料,为各个领域创造新的机遇。后 3D 打印材料可以治愈身体,构建更好的机器人并回收关键矿物质,该材料首先出现在 UT Austin News - 德克萨斯大学奥斯汀分校。

来源:德克萨斯大学

德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员开发了一种新型 3D 打印材料,它模仿人体组织的分类和过滤能力,允许某些分子通过,同时将其他分子排除在外。这种广泛的功能意味着该材料可用于医学、水和机器人领域的各种应用。

研究人员表示,目前构建小型组织状材料的方法无法扩展到可以应用的尺寸。该团队通过使用简单的混合和离心技术将数十亿个微小水滴紧密地挤在一起,在短短几分钟内形成大型的组织状材料,从而克服了速度和可扩展性的问题。每个液滴都被一层薄膜分开,使膜能够连接起来,类似于人体组织中的细胞组织。

“组织可以分离和运输离子和分子;这就是我们的肾脏或肠道的工作原理,只获取它们需要的东西,而留下其余的,”科克雷尔工程学院法里博尔兹·马西土木、建筑和环境工程系以及 McKetta 化学工程系教授曼尼什·库马尔 (Manish Kumar) 说。

该工作近期发表在《Nature Materials》上。

这种柔性材料可以定制,就像不同种类的组织一样。由于该结构非常模仿真实组织,并且可以用生物相容性材料进行 3D 打印,因此它可以作为新组织或器官生长的支架。灵活性和响应能力使其成为软机器人(像生物一样移动和适应的机器)的理想基础,可用于手术、搜救或传统机器无法进入的危险环境。

通过添加某些蛋白质,研究人员使材料能够传导离子电流,就像神经组织一样。这为构建模仿人脑的计算系统带来了希望。